SU756231A1 - Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 - Google Patents
Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 Download PDFInfo
- Publication number
- SU756231A1 SU756231A1 SU782683061A SU2683061A SU756231A1 SU 756231 A1 SU756231 A1 SU 756231A1 SU 782683061 A SU782683061 A SU 782683061A SU 2683061 A SU2683061 A SU 2683061A SU 756231 A1 SU756231 A1 SU 756231A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resonator
- piezoelectric element
- concentrators
- force transducer
- piezoelectric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения преимущественно статических усилий.
Известны преобразователи усилий, выполненные на основе пьезоэлементов, в которых измеряемое усилие, прикладывается к пьезоэлементу через демпфирующие прокладки. Выходной сигнал снимаемый с пьезоэлемента, изменяется за счет изменения площади фактического контакта между поверхностями пьезоэлемента и прокладок [1].
Однако площади соприкасающихся поверхностей изменяются случайным образом, поэтому данные преобразователи не обеспечивают требуемой точности. Кроме того, они имеют ограниченный диапазон измерения усилий.
Наиболее близким к изобретению является преобразователь усилий, в котором пьезоэлемент, возбуждаемый от генератора, жестко связан с торцовой поверхностью резонатора, выполненного в виде пустотелого цилиндра. Измеряемое усилие, приложенное к резонатору, создает в нем механические напряжения, что приводит к изменению скорое2
ти звука в нем и нарушению резонансного режима колебаний резонатора. Это приводит к изменению его акустического сопротивления для пьезоэлемента и соответственно к изменению выходного сигнала пьезоэлемен5 та. Пьезоэлемент в данном преобразователе не подвержен действию усилия, что приводит к повышению точности измерения и расширения диапазона измерения усилий [2].
Недостатком данного преобразователя явЮ ляется то, что пьезоэлемент непосредственно связан с резонатором и под действием измеряемого усилия происходит деформация резонатора в месте сочленения его с пьезоэлементом. Таким образом, выходной сигнал
15 пьезоэлемента изменяется не только за счет изменения акустического сопротивления резонатора, но и за счет деформации пьезоэлемента вместе с резонатором, т.е. за счет тензоэффекта, поэтому точность преобразователя зависит от условий сочленения пье20 зоэлемента с резонатором и кроме того, деформация пьезоэлемента под действием измеряемого усилия приводит к снижению временной стабильности преобразователя усилий.
3
756231
Целью изобретения является повышение
стабильности, точности и чувствительности
измерений.
Указанная цель в преобразователе, содержащем резонатор, пьезоэлемент, соединенный с генератором, и измерительный прибор, достигается тем, что в него введены второй пьезоэлемент, подключенный к измерительному прибору, и два концентратора, при этом концентраторы сочленены с резонатором и жестко соединены с соответствующими пьезоэлементами, а резонатор и концетратор выполнены из одного материала, а также тем, что резонатор выполнен в виде крестовины из двух стержней круглого сечения, один из которых своими торцами сочленен с концентраторами, включенными согласно.
На фиг. 1 схематически изображен пре- 15 образователь для случая встречного включения концентраторов; на фиг. 2—преобразователь для случая согласного включения концентраторов.
Преобразователь состоит из резонатора 1 20 и сочлененных с ним концентратора 2 , к которому жестко присоединен пьезоэлемент 3, подключенный к генератору электрических колебаний и концентратора 4 с жестко присоединенным к нему пьезоэлементом 5, подключенным к измерительному прибору. 25
Устройство работает следующим образом.
Генератор возбуждает в пьезоэлементе 3 механические колебания, энергия которых через согласующий концентратор 2 передается в резонатор 1. Дальнейшая концентрация энергии ультразвуковых колебаний осу- ϊ0 ществляется концентратором 4, возбуждающим приемный пьезоэлемент 5. Измеряемое сжимающее усилие, приложенное к торцам рёзонатора, создает механические напряжения в резонаторе, вызывающие изменение 35 его акустического сопротивления.
Таким образом, в зависимости от величины измеряемого усилия происходит изменение акустической прозрачности тракта преобразования и, следовательно, количества ультразвуковой энергии, поступающей из возбуждающего пьезоэлемента в приемный. Это приводит к изменению показаний измерительного прибора, по которому судят о величине
приложенного усилия. Концентраторы могут быть включены встречно (фиг. 1). С целью обеспечения передачи ультразвуковой энергии приемному элементу с минимальными потерями, т.е. с целью повышения чувствительности концентраторы могут быть соединены согласно, а резонатор выполнен крес тообразной формы, две пары торцов которого сочленены с концентраторами, а две другие пары воспринимают измеряемую нагрузку (фиг. 2). Введение согласно или встречно включенных концентраторов и второго пьезоэлемента позволяет исключить непосредственное воздействие измеряемого усилия на пьезоэлементы, что приводит к повышению надежности, чувствительности и стабильности акустического тракта преобразователя, а повышенная моночастотность акустического тракта повышает точность преобразователя.
Claims (2)
- Формула изобретения1. Пьезоэлектрический преобразователь усилий, содержащий резонатор, пьезоэлемент, соединенный с генератором и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерений, в него введены второй пьезоэлемент, подключенный к измерительному прибору и два концентратора, при этом концентраторы сочленены с резонатором и жестко соединены с соответствующими пьезоэлементами, а резонатор и концентраторы выполнены из одного материала.
- 2. Преобразователь по π. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, резонатор выполнен в виде крестовины из двух стержней круглого сечения один из которых своими торцами сочленен с концентраторами, включенными согласно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782683061A SU756231A1 (ru) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782683061A SU756231A1 (ru) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU756231A1 true SU756231A1 (ru) | 1980-08-15 |
Family
ID=20792981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782683061A SU756231A1 (ru) | 1978-11-04 | 1978-11-04 | Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU756231A1 (ru) |
-
1978
- 1978-11-04 SU SU782683061A patent/SU756231A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3307393A (en) | Stress measuring device | |
DE3578521D1 (de) | Resonatortemperatursensor. | |
KR880701868A (ko) | 중량 측정장치 | |
CN207832354U (zh) | 一种一体式三梁石英音叉谐振力敏单元 | |
SU756231A1 (ru) | Пьезоэлектрический преобразователь усилии 1 | |
SU581393A1 (ru) | Устройство дл измерени усилий | |
JPS5856406B2 (ja) | 水晶トランスデュサ | |
SU1164562A1 (ru) | Устройство дл измерени усилий | |
SU1756784A1 (ru) | Датчик импульсных давлений | |
SU815527A2 (ru) | Ультразвуковой пьезоэлектрическийдАТчиК | |
SU894554A2 (ru) | Контрольно-измерительный волноводный приемник ультразвука | |
JP3099485B2 (ja) | 応力測定装置用超音波送受波器 | |
SU1742657A1 (ru) | Датчик импульсного давлени | |
SU847094A1 (ru) | Пьезоэлектрический манометр | |
Cheshmehdoost et al. | Dynamic characteristics of a resonating force transducer | |
SU587369A1 (ru) | Устройство дл определени реологических характеристик жидких сред | |
SU466419A1 (ru) | Контрольно-измерительный волноводный приемник ультразвука | |
RU2082120C1 (ru) | Устройство для измерения усилий | |
SU1138751A1 (ru) | Устройство дл определени чувствительности акселерометра к деформации объекта измерени | |
SU690322A1 (ru) | Способ измерени резонансных частот вибраций | |
SU1137400A1 (ru) | Способ определени коэффициента преобразовани акселерометра | |
SU667838A1 (ru) | Датчик давлени | |
SU1569583A1 (ru) | Ультразвуковой преобразователь дл измерени скорости крутильных волн | |
SU759860A1 (ru) | Акустический частотный датчик 1 | |
SU884172A1 (ru) | Ультразвуковой пьезоэлектрический датчик |